ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные положения теории применения в пирометрии проводов и кабелей из "Термоэлектродные провода и кабели " Если поддерживать температуру, например, постоянной, то термо-ЭДС согласно формуле (3) будет функцией только I. Следовательно, проградуировав термопару, т.е. построив зависимость термо-ЭДС от одного из мест контактирования (рабочего конца) и выдержав постоянной (температуру свободного конца), можно по значению измеренной термо-ЭДС найти соответствующую ей температуру из данных полученных при градуировке. [c.6] Для измерения термо-ЭДС, развиваемой термопарой, в ее цепь включают измерительный прибор, который может быть присоединен либо к свободным концам термопары, либо в разрыв одного из термоэлектродов (рис. 2, а, б). В обоих случаях в цепь термопары вводят третий проводник, по физическим свойствам отличающийся от каждого из термоэлектродов (рис. 3,а. б). [c.6] Уравнение (7) полностью совпадает с уравнением (1). [c.7] Таким образом, электродвижущая сила, развиваемая идеальной термопарой, не изменяется от введения в ее цепь третьего проводника, если температура концов этого проводника одинаковая. Из этого вывода также следует, что способ изготовления спая (сваркой, пайкой, скруткой) на значение термо-ЭДС не влияет, если размеры спая таковы, что его температура в точках контакта термоэлектродов одинакова. [c.7] Первая часть уравнения — это значение термо-ЭДС той же термопары при температуре рабочего конца и свободных концов, т. е. [c.8] Таким образом, Е (1 , представляет собой ту поправку, которую необходимо внести в измеряемое значение термо-ЭДС термопары при температуре свободных концов, чтобы получить термо-ЭДС, соответствующую температуре свободных концов термопары. [c.9] Следовательно, при эксплуатации нет необходимости сохранять температуру свободных концов термопары, которую они имели при градуировке. Результат измерения температуры можно скорректировать в этом случае введением поправки к измеренной термо-ЭДС, определяемой по формуле (14). [c.9] Для того чтобы в значительной степени исключить влияние режима работы измеряемого объекта (например, нагревательной печи) на температуру свободных концов термопары, необходимо удалить их от места нагрева на значительные расстояния. Для этого необязательно применять длинные термопары, целесообразнее удлинять их гибкими изолированными проводами. Эти провода должны быть термоэлектрически идентичны термоэлектродам термопары, в связи с чем их называют термоэлектродными удлинительными проводами. Иногда для их обозначения применяют термин компенсационные провода, что противоречит ГОСТ 15845—70 Кабели, провода и шнуры. Термины и определения , поэтому в данной книге указанный термин не используется. [c.9] Совершенно очевидно, что это равенство должно сохраняться только в пределах возможных изменений температуры свободных концов. [c.10] При этом паразитные термо-ЭДС, возникающие в холодных спаях термопары, взаимно компенсируются [1]. Однако, когда температура обоих концов электродов термопары не только непостоянна, но и неодинакова, применяется второй тип удлинительных проводов — с поэлектродной компенсацией. В заданном интервале температур электроды таких проводов развивают с третьим электродом, например платиной, ту же термо-ЭДС, что и соответствующие электроды термопары. [c.10] Сведения о применяемых в отечественной промышленности термо-алектродных удлинительных проводах к различным термопарам представлены в табл. 1. [c.11] Причины появления ошибок при измерении температуры термопарой с удлинительными проводами довольно широко изучены. При этом в основном рассматриваются два вида ошибок, из которых одна определяется погрешностью собственно термопары, а другая возникает из-за удлинительных проводов. Учитывая, что в данной книге рассматрива-юхся как термопарные, так и удлинительные провода и кабели, рассмотрим оба вида ошибок. [c.11] Погрешность при измерении температуры, возникающая при применении термоэлектродных проводов и кабелей в качестве термопар, определяется рядом факторов. Размер этой погрешности зависит от конструкции термопарных проводов и кабелей, типа и свойств материалов, использованных в их составе, условий эксплуатации термопар. Рассмотрим подробнее некоторые причины появления погрешности при измерении температуры. [c.11] Термоэлектродные материалы могут претерпевать деформации в процессе изготовления термоэлектродных проводов при перемотке проволоки, наложении изоляционных материалов на токопроводящую жилу, при скрутке на крутильных машинах и других процессах кабельного производства. Это также может привести к появлению погрешности при измерении температуры. [c.14] Как показали исследования, проведенные в институте Гипроцвет-метобработка, термо-ЭДС термоэлектродной проволоки в процессе пластической деформации изменяется, причем весьма заметно. Наиболее чувствительным к деформациям оказался хромель. Даже небольшая (около 10%) деформация хромеля может быть причиной погрешности в несколько градусов при измерении температуры выше 400 С. [c.14] Изменение термо-ЭДС алюмеля при деформации значительно меньше и колеблется от —40 до +100 мкВ. При малой деформации абсолютное значение отрицательной термо-ЭДС алюмеля становится больше, с увеличением степени деформации (свыше 40%) оно уменьшается. [c.14] Термо-ЭДС к опеля также существенно меняется под влиянием деформации, причем отклонения достигают максимума при деформации, равной 40%. При дальнейшем увеличении степени деформации термо-ЭДС становится меньше. [c.14] Для устранения ошибок в процессе измерения термоэлектродную проволоку подвергают стабилизирующему температурному отжигу и проверяют ее однородность (на предприятиях-изготовителях). Термоэлектродные материалы термопарных кабелей в стальной оболочке марки КТМС подвергают высокотемпературному отжигу в процессе изготовления кабеля. Высокотемпературный отжиг заметно выравнивает структуру материала (улучшается распределение составляющих и уменьшается разнозернистость), освобождает проволоку от внутренних напряжений и местного наклепа. Дефекты проволоки в виде трещин, плен, расслоений и другие устраняют путем ее отбраковки. При работе с термопарными проводами и кабелями (особенно в условиях длительного воздействия больших градиентов температуры) необходимо избегать значительных их деформаций (сильных изгибов и пр.) При производстве проволоки необходимо достигать как можно более равномерного отжига ее по длине, так как изменение режимов отжига (температуры или времени пребывания проволоки при температуре отжига) приводит к изменению градуировочных характеристик. [c.14] При выходе из строя (повреждении) защитных оболочек или изоляции термопары появляется систематическая погрешность, возрастающая с течением времени. Это явление может быть результатом прямого воздействия внешней среды на термоэлектроды. Так, в окислительной среде термо-ЭДС хромель-алюмелевых термопар при температуре 1000°С относительно быстро увеличивается по сравнению с первоначальной (до 80-120 мкВ). [c.15] Вернуться к основной статье